流塑状淤泥地质沉井施工技术.doc

流塑状淤泥地质沉井施工技术建材与装饰2010年05月施工技术流塑状淤泥地质沉井施工技术董理摘要:流塑状淤泥地质条件下进行沉井施工,极易发生突沉,偏沉,底涌,难以止沉等现象,施工难度较大,技术要求较高.通过详细的论证和工程实践,经过对沉井加止水帷幕,基底加固地基,沉井刃脚周围改善土壤的方法,成功解决了这一难题.关键词:流塑状淤泥;沉井;地基加固;土体改良1引言某污水处理厂进水泵房,地下深度9.82m,其中地表以下2m左右为人工填土及植物层,再下均为流塑状态的淤泥.进水泵房设计为正方形结构,采用沉井法施工.而流塑状淤泥地质中沉井下沉,极易产生突沉,偏沉,滑移,井内涌水,涌泥和超沉不止,沉井下沉的速度和方向较难控制,这是至今尚未很好解决的施工难题.下面我们在实践的基础上,对此问题作一探讨.2地质水文条件此处地下水较丰富,地下水位较高.地表以下2m左右为人工填土及植物层,植物层下为流塑状态的淤泥层,层厚1O.416.5m,平均层厚12.96m.再往下为粗砂层及粘土层.3沉井施工方案本工程沉井井筒为正方形结构,正方形框架内有四条内隔墙将井体分成五个部分.每条内隔墙下设刃脚.本工程计划采用排水法下沉,为防止地下水流入基坑,在沉井四周施工两排水泥搅拌桩止水帷幕;为加强基底承载力,在基坑底部打高压旋喷桩及水泥搅拌桩;同时为改善土质,增加淤泥土的承载力,防止下沉时出现突沉,偏沉,超沉等问题,在沉井各刃脚周围施工三排石灰粉喷桩.沉井计划分三次制作,一次下沉.第一次将刃脚制作完毕,约2.3m.第二次在刃脚上面再制作5.4m,达到7.7m的井筒高度,然后一次下沉到底,沉井下沉到底并稳定后,一次性施工剩余的井体.4沉井施工方案可行性论证1(1)地基处理承载力论证刃脚垫木的铺设数量,由第一节沉井的重量及地基(砂垫层)的承载力而定.沿刃脚每米铺设垫木的根数n可按下式计算:n=G/A?f式中:卜第一节沉井沿刃脚单位长度的重力(kN);A每根垫木与砂垫层接触的底面积(m2);f一地基或砂垫层的承载力设计值(kN/m2).根据上式测算:已知沉井外壁尺寸为14.2x14.2m,壁厚0.80m,隔墙厚0.6m,第一节井身高度2.3m,混凝土量约160m3;地基土为淤泥质土,地基承载力设计值为45kPa(见地质报告),砂垫层的承载力设计值暂估为130kPa.因此:G=(160m2.5t/m3x10N/kg)/(13.4x4+12.6x2+3.8)m=48.5kN/m又:A=0.15x1.5=0.225m2垫木受力长度按1.5m计算.砂垫层上每米需铺设垫木数量:,n=G/A?f_-48.5/(0.225130)=1.66根/m<4根,m沉井刃脚需铺设垫木数量计算:(13.44+12.6x2+3.8)x4=330.4根,取331根.沉井的刃脚下采用砂垫层是一种常规的施工方法,其优点是既能有效提高地基土的承载能力,又可方便刃脚垫架和模板的拆除.砂垫层的厚度一般根据第一节沉井重量和垫层底部地基土的承载力计算而定.计算公式为:h=(G,f-L)/2tan0式中:G沉井第一节单位长度的重力(kN/m);一砂垫层底部土层承载力设计值(kN/m2);I_一垫木长度(m);0砂垫层的压力扩散角,一般取22.5o.算出的h值为负值,也就是说不需要铺设沙垫层都可以满足地基承载力的要求.为了下步施工,铺设砂垫层厚度以0.60.8m,铺设宽度为2.5m.(2)井筒制作承载力论证沉井刃脚总长度为82.6m,7.7m沉井混凝土量约为497m,沉井单位长度重力为G=497x25/82.6=150.5kN/m,则基础承载力(按淤泥质土层计算)与壁板摩阻力合计为:Al+qxA2=45x2.42+20x2x2=188.9kN/m>G=150.6kN/m式中:毛_一淤泥承载力标准值;A,下卧层的荷载扩散面积;q一回填砂与混凝土壁板摩阻力;A广回填砂与壁板的接触面积.以上计算中,我们不考虑生石灰桩加固地基的因素,只将此作为安全储备系数,同时,回填中砂冲水振实,内掺6%水泥,回填砂冲水振实密实度可以达到95%,内掺6%水泥,达到一定强度后可以增大沙层的摩擦角,增大摩擦角,密实砂层的摩阻力标准值可达到2030kPa之间,在此我们取最低值20kPa.地基承载力取淤泥层的承载力标准值为45kPa.其中下卧层荷载扩散角为22.5.由以上计算可知,地基承载力能够满足井筒制作高度7.7m的要求.(3)沉井下沉安全性论证施工完成沉井刃脚后,施工井筒到5.9m的高度,这期问,石灰粉喷桩的强度得到很大提高,根据图纸石灰桩桩径为?193?施工技术建材与装饰2010年05月500mm,桩长8.7m,采用生石灰喷粉施工工艺.则石灰粉喷桩的单桩承载力特征值计算如下:dRl:1CA=0.451.0x3.14xO.25X10=88.3kPadRkqUp+仅APqP=8x3.14xO.5x8.7+0.5x3.14xO.25x45=113.7kPa式中:Ra单桩承载力特征值;11强度折减系数,取0.45;._桩身强度,取1.0MPa;A_桩的截面积;一桩周土的平均摩擦力,取8kPa:u._一桩周长;q一桩端土天然地基土承载力标准值,取45kPa;桩端天然地基土承载力折减系数,取0.5.二者取小值,=88kPa;取R=88kPa;则复合地基承载力为88kPa.沉井下沉前,应对其在自重条件下能否下沉进行必要的验算.沉井下沉时,必须克服井壁与土问的摩阻力和地层对刃脚的反力,其比值称为下沉系数K,一般应不小于1.151.25.井壁与土层问的摩阻力计算,通常的方法是:假定摩阻力随土深而加大,并且在5m深时达到最大值,5m以下时保持常值.计算方法见下图所示:H沉井下降摩阻力计算简图沉井下沉系数的验算公式为:K=(OB)/(T+R)式中:K下沉安全系数,一般应大于1.151.25;O沉井自重及附加荷载(kN);B被井壁排出的水量(kN),如采取排水下沉法时,B=0:卜沉井与土问的摩阻力(kN),T=竹D(H一2.5)?f.D沉井外径(m):H沉井全高(m):卜井壁与土间的摩阻系数(kPa),由地质资料提供:R刃脚反力(kN),如将刃脚底部及斜面的土方挖空,则R=0.下沉沉井的自重为:497m3)(25kN,m12425kN沉井刃脚的面积为62.4m,井壁摩阻系数为8kPa,则:r?194?沉井下沉系数验算:K1=124253.14x14.2x(7.7-2.5)x8+88x62.4=1.69>1.25沉井的下沉系数满足安全验算.注:以上计算方法参照江正荣编着的建筑施工计算手册.5沉并施工方法及要点(1)桩基础施工水泥搅拌桩止水帷幕施工:测量放线,在沉井的设计位置撒上灰线,在距离沉井外侧壁1.72.55m的位置施工两排D500mm水泥搅拌桩,桩与桩之问,排与排之问咬合搭接15cm,搅拌桩要打穿淤泥层,进入粘土层深度不小于1.5m.高压旋喷桩施工:为防止沉井超沉,满足构筑物地基承载力及变形要求,在刃脚底部采用高压旋喷桩处理,在基底刃脚下面施工单排D600mm高压旋喷桩,桩间距610mm.要求桩底到达岩层上表面,以岩层为持力层.为防止底部反涌,在刃脚以外的地方问隔lm施工D500mm水泥搅拌桩,搅拌桩进入粘土层不小于1.5m.石灰粉喷桩施工:为改善土质,在沉井刃脚附近施工三排D500mm石灰粉喷桩,桩问距900mm.桩长为地面至沉井基底.(2)沉井刃脚施工为减少下沉的高度,在现状地面上开挖两米制作刃脚刃脚采用垫架法施工,先在刃脚处铺设6080em厚,2.5m宽的砂垫层,再在其上铺设垫木.垫木用150x150mm断面的方木,长2m.每米铺设4根垫木,在垫木的上面铺模板(垫架).本工程中垫架铺满所有刃脚的下面.垫架形式见下图示意:(3)第二节井筒制作第二节井筒制作5.4m,从而使整个井筒高度达到7.7m.由地质报告可知,挖下2.5m以后沉井位于淤泥层上,为了防止出现施工第二节井壁时地基承载力不足而导致沉井自然下沉造成的淤泥质土上涌,同时也为了增大井壁的摩擦阻力,使沉井井壁施工时不至于下沉,在刃脚混凝土施工完成,拆除模板之后,再在刃脚内外回填2m厚中砂(掺6%水泥).,(4)沉井下沉丁.副建材与装饰20i0年05月施工技术钢筋混凝土浇筑中施工技术要点质量控制周辉(广东省韶关市512026)摘要:混凝土浇筑施工中质量的好坏,直接影响到建筑结构的安全,影响混凝土浇筑质量的因素多种多样,既有原材料选取方面的因素,也有施工技术水平高低方面的因素,所以施工中必须严格控制好每道工序,以确保工程质量.本文作者结合自己多年来的施工实践经验,就钢筋混凝土浇筑中易出现的质量通病问题进行分析,并重点就钢筋混凝土浇筑施工中原材料,模板,钢筋的质量要求,混凝土搅拌,浇筑过程中技术要点控制及常见缺陷的防控作以阐述,供同行参考.关键词:钢筋混凝土结构;混凝土浇筑;配合比;质量控制前言1钢筋混凝土浇筑中原材料的质量控制混凝土施工质量的好坏,直接影响到建筑结构物的安全,因此在施工过程中,我们必须对混凝土的施工质量有足够的重视,严格控制混凝土制作与施工的每一道工序,才能保证混凝土的强度符合设计要求.本文作者主要对现浇混凝土结构在施工阶段的质量控制作以分析,重点就钢筋混凝土浇筑施工中原材料,模板,钢筋的质量要求及混凝土搅拌,浇筑过程中技术要点控制与常见问题处理措施等作以阐述,供同行参考.混凝土结构主要包括水泥,骨料,混凝土外加剂,混凝土掺和料和水等五个部分.1.1水泥水泥进场时,必须有质量证明书,并应对其品种,强度等级,包装,出厂日期等进行检查验收.对水泥质量有怀疑或水泥出厂超过三个月(快硬性硅酸盐水泥为一个月)时,应抽样复查其抗压强度,抗折强度和安定性等性能,并按其试验结果使用.水泥强度低于等级指标包括水泥的细度,凝结时间,烧失量和混合材沉井采用机械开挖下沉,施工机械采用抓斗机.沉井初沉阶段:即下沉深度0.3m内,为保证沉井形成稳定准确的下沉轨迹,此时缓慢下沉,速度严格控制在0.30.5m/d,刃脚高差20cm以内.沉井中沉阶段:仍以缓慢为主,因沉井较高,应缓慢控制下沉,纠偏为主,保证下沉过程中缓慢下沉,防止出现突沉或倾斜等情况发生.沉井终沉阶段:即距设计标高还有2.5m时,应减缓下沉速度,仍以纠偏为主,做到有偏必纠,速度宜在0.20.5m/d.当下沉至设计标高还有2m时,停止下沉24h,观测出预留沉降量后继续下沉至距设计标高还有50cm,再停止下沉观察24h,根据连续观测得出的沉降量,严格控制沉井下沉标高,使沉井终沉达到设计要求.(5)沉井封底施工沉井下沉到设计标高后,根据规范要求24h累计下沉量不大于10mm,方可进行封底工作,封底步骤如下:清除淤泥浮土一底部整平一混凝土浇注;混凝土浇注时要从四周向中问均匀浇注.(6)最后一节井筒施工封底施工完成后,可进行最后一节井筒施工.(7)沉井施工监测沉井位置与标高的控制:在沉井外部地面及井壁顶部设置纵横十字中心线和水准基点,通过经纬仪和水准仪的经常测量和复核,达到控制沉井位置和标高的目的.沉井垂直度的控制:在井筒内按4或8等分作出垂直轴线的标记,各吊线坠逐个对准其下部的标板以控制垂直度,并定期采用两台经纬仪进行垂直偏差观测.挖土时,应随时观测沉井的垂直度,当线坠离标板墨线达50mm时,或四周标高不一致时,应及时采取纠偏措施.沉井下沉控制:在井筒外壁周围测点弹出水平线,或在井筒外壁上的四个侧面用墨线弹出标尺,每20mm一格,用水准仪及时观测沉降值.沉井过程中的测量控制措施:沉井下沉时应对其位置,垂直度及标高(沉降值)进行观测,每班至少测量两次(在班中和每次下沉后测量一次).沉井接近设计的底标高时,应加强观测,每2h一次,预防超沉.测量工作的管理措施:沉井的测量工作应由专人负责.每次测量数据均需要如实记录,并制表发送给有关各部门.测量时如发现沉井有倾斜,位移,沉降不均或扭转等情况,应立即通知值班技术负责人,以便指挥操作人员采取相应措施,使偏差控制在规范允许的范围以内.